第1课汽油机燃油控制原理

1、车辆电子控制技术 讲授内容讲授内容：第二章：第二章 汽油机供油控制汽油机供油控制（第（第1 1课）课） 车辆电子控制技术车辆电子控制技术课件课件 2021年7月9日星期五 车辆电子控制技术车辆电子控制技术22021年年7月月9日星期五日星期五 本章内容安排 第二章 汽油机供油控制 第第1 1课课 汽油机供油控制的基本原理汽油机供油控制的基本原理 第第2 2课课 汽油机供油控制系统的基本组成汽油机供油控制系统的基本组成 本章主要介绍：汽油发动机电子控制燃料喷射（本章主要介绍：汽油发动机电子控制燃料喷射（EFI）系统的）系统的 基本原理、方式、组成和功能，主要控制参数及其在特殊工况基本原理、方式、

2、组成和功能，主要控制参数及其在特殊工况 下的修正方法和特性下的修正方法和特性，以及各个分系统主要元、器件的基本构以及各个分系统主要元、器件的基本构 造和工作原理。造和工作原理。 车辆电子控制技术车辆电子控制技术32021年年7月月9日星期五日星期五 一、汽油机燃料配供一、汽油机燃料配供 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 三、喷油正时控制原理三、喷油正时控制原理 四、喷油量控制原理四、喷油量控制原理 本节课的主要内容 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术42021年年7月月9日星期五日星期五 为使汽油

3、发动机正常运转，必须为其提供连续的、特定数量的和具有特定混合为使汽油发动机正常运转，必须为其提供连续的、特定数量的和具有特定混合 比的燃料空气混合气，该过程称为比的燃料空气混合气，该过程称为燃料供给燃料供给。燃料供给过程的质量在很大程度上决。燃料供给过程的质量在很大程度上决 定着发动机的性能及其发挥。定着发动机的性能及其发挥。 燃料配给由燃料供给系统完成。该系统向发动机提供特定浓度和数量的可燃混燃料配给由燃料供给系统完成。该系统向发动机提供特定浓度和数量的可燃混 合气，进入气缸内燃烧。燃烧过程化学反应式为：合气，进入气缸内燃烧。燃烧过程化学反应式为： 一、汽油机燃料配供 OH b aCOxOH

4、C ba222 2 u 可燃混合气中的空气与燃油质量之比称作可燃混合气中的空气与燃油质量之比称作空燃比空燃比，其数值用，其数值用A/FA/F值表示。值表示。 u 理论上完全燃烧时相应的理论上完全燃烧时相应的A/FA/F值（约为值（约为14.714.7）称为）称为理论空燃比理论空燃比。 u 但运行过程中由于受到发动机结构与工况变化等因素影响，混合气实际但运行过程中由于受到发动机结构与工况变化等因素影响，混合气实际A/FA/F值通值通 常大于或小于理论值。常大于或小于理论值。 u 汽油发动机燃料供给系统控制指标为：适时提供特定数量与汽油发动机燃料供给系统控制指标为：适时提供特定数量与A/FA/F值

5、的可燃混合气值的可燃混合气。 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术52021年年7月月9日星期五日星期五 发动机功率取决于工作循环过程中进入气缸内并发动机功率取决于工作循环过程中进入气缸内并 完全燃烧的燃料数量。功率调节方式有两种类型：完全燃烧的燃料数量。功率调节方式有两种类型： 1) 1) 量调节式量调节式 u所谓所谓量调节式量调节式是指：可燃混合气燃料与空气在进是指：可燃混合气燃料与空气在进 气系统中混合而成，每个工作循环进入气缸的混气系统中混合而成，每个工作循环进入气缸的混 合气合气A/FA/F值和数量均是变化的，进入气缸内的燃值和

6、数量均是变化的，进入气缸内的燃 料数量由此而定。料数量由此而定。 u即：通过改变混合气供给数量来调节发动机功率。即：通过改变混合气供给数量来调节发动机功率。 u化油器式燃料供给系统就是按照量调节原理设计化油器式燃料供给系统就是按照量调节原理设计 的。的。 一、汽油机燃料配供 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术62021年年7月月9日星期五日星期五 2) 2) 质调节式质调节式 u 所谓质调节式是指：每个工作循环由进气系统所谓质调节式是指：每个工作循环由进气系统 进入气缸的气体数量基本不变，且仅为纯空气，进入气缸的气体数量基本不变，且仅为

7、纯空气， 其混合气形成是在缸内完成的。其混合气形成是在缸内完成的。 u 即：进入气缸的燃料数量取决于缸内形成的混即：进入气缸的燃料数量取决于缸内形成的混 合气的浓度（合气的浓度（A/FA/F值）。值）。 u 质调节方式燃烧较为充分，热效率高，而且排质调节方式燃烧较为充分，热效率高，而且排 气有害成分较少，是一种较为理想的功率调节气有害成分较少，是一种较为理想的功率调节 方式。方式。 u 柴油机的燃料供给方式就是典型的质调节方式。柴油机的燃料供给方式就是典型的质调节方式。 u 汽油机缸内直喷属于质调节汽油机缸内直喷属于质调节 一、汽油机燃料配供 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机

8、供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术72021年年7月月9日星期五日星期五 1. 1. 空燃比对发动机性能的影响空燃比对发动机性能的影响 1) 1) 空燃比对发动机动力性、经济性的影响空燃比对发动机动力性、经济性的影响 u 理论与实践均表明，当理论与实践均表明，当A/FA/F约为约为12.512.5时，时， 燃烧速度最快，发动机所产生的功率与扭燃烧速度最快，发动机所产生的功率与扭 矩最大，故发动机的动力性最好，所以又矩最大，故发动机的动力性最好，所以又 称其为称其为功率空燃比功率空燃比； u 当空燃比约为当空燃比约为1616时，由于混合气较稀有利时，由于混合气较稀有利 于燃料完全燃烧，故

9、可降低发动机的油耗。于燃料完全燃烧，故可降低发动机的油耗。 因为，此时发动机的经济性最好，故又称因为，此时发动机的经济性最好，故又称 其为其为经济空燃比经济空燃比。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术82021年年7月月9日星期五日星期五 2)空燃比对发动机排放性能的影响空燃比对发动机排放性能的影响 u CO和和HC以理论空燃比为界，随着混以理论空燃比为界，随着混 合气变浓而逐渐上升合气变浓而逐渐上升 u 在空燃比略大于理论空燃比的区域内在空燃比略大于理论空燃比的区域内 ，CO及及HC的浓度均比较低

10、。的浓度均比较低。 u 由于由于NOX是高温富氧的产物，故在是高温富氧的产物，故在理理 论空燃比的区域论空燃比的区域内将出现最大值。内将出现最大值。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术92021年年7月月9日星期五日星期五 2.2.发动机工况对混合气空燃比的要求发动机工况对混合气空燃比的要求 汽车发动机的工作模式是变工况模式，即在车辆运行过程中，其工况（负荷和汽车发动机的工作模式是变工况模式，即在车辆运行过程中，其工况（负荷和 转速）在工作范围内是不断变化的，且在工况变化时，发动机对可燃混合气的空燃

11、转速）在工作范围内是不断变化的，且在工况变化时，发动机对可燃混合气的空燃 比要求差异较大。比要求差异较大。 1)1)稳定工况对混合气的要求稳定工况对混合气的要求 发动机的稳定工况是指发动机已完全预热，进入正常运转，且在一定时间内转发动机的稳定工况是指发动机已完全预热，进入正常运转，且在一定时间内转 速和负荷没有突然变化的情况速和负荷没有突然变化的情况. . 可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术10

12、2021年年7月月9日星期五日星期五 (1)(1)怠速和小负荷工况怠速和小负荷工况ABAB线段线段 u 怠速工况怠速工况发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。怠速工发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。怠速工 况下混合气燃烧所做的功只用于克服发动机内部的阻力，维持最况下混合气燃烧所做的功只用于克服发动机内部的阻力，维持最 低转速稳定运转。汽油机怠速转速一般为低转速稳定运转。汽油机怠速转速一般为3003001000r1000rminmin。 u 怠速工况下节气门处于关闭状态。怠速工况下节气门处于关闭状态。此时吸入气缸内的可燃混合气此时吸入气缸内的可燃混合气 数量极少，且汽油雾化蒸发不良，

13、进气管中的真空度很高。数量极少，且汽油雾化蒸发不良，进气管中的真空度很高。当进当进 气门开启时，缸内压力仍高于进气管压力，结果导致气缸内的混气门开启时，缸内压力仍高于进气管压力，结果导致气缸内的混 合气废气率较大。因此，为保证混合气能正常燃烧，须供给小合气废气率较大。因此，为保证混合气能正常燃烧，须供给小 A/FA/F值浓混合气，如图值浓混合气，如图3-23-2中中A A处。处。 u 随着负荷的增加，节气门开度逐步增大而转入随着负荷的增加，节气门开度逐步增大而转入小负荷工况小负荷工况，此时，此时 吸入混合气的品质逐渐改善。所以小负荷工况对混合气成分的要吸入混合气的品质逐渐改善。所以小负荷工况对

14、混合气成分的要 求如图求如图3-23-2中的中的ABAB线线段所示。即：段所示。即：发动机在小负荷运行时，供给发动机在小负荷运行时，供给 混合气也应加浓，但加浓的程度随负荷的增加而减小混合气也应加浓，但加浓的程度随负荷的增加而减小。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术112021年年7月月9日星期五日星期五 (2)(2) 中等负荷工况中等负荷工况BCBC段段 u 汽车发动机的大部分工作时间都处汽车发动机的大部分工作时间都处 于中等负荷状态。于中等负荷状态。 u 节气门开度在节气门开度在25%-75%

15、25%-75%之间之间 u 此时，节气门已有足够大的开度，此时，节气门已有足够大的开度， 上述影响因素已不复存在，因此可上述影响因素已不复存在，因此可 供给发动机较稀的混合气，以获得供给发动机较稀的混合气，以获得 最佳的燃油经济性。最佳的燃油经济性。 u 这种工况相当于图这种工况相当于图3-23-2中的中的BCBC段段， A/FA/F约为约为16161717。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术122021年年7月月9日星期五日星期五 (3)(3) 大负荷和全负荷工况大负荷和全负荷工况CDCD段段

16、u 节气门开度已超过节气门开度已超过3 34 4，此时应随着节气门开度的开大，此时应随着节气门开度的开大 而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求 u 实际上节气门未全开时，如需获得更大的扭矩，只需进实际上节气门未全开时，如需获得更大的扭矩，只需进 一步加大节气门开度即可实现，没有必要改变混合气一步加大节气门开度即可实现，没有必要改变混合气 A/FA/F来提高功率，而应当继续使用经济混合气来达到省来提高功率，而应当继续使用经济混合气来达到省 油的目的。油的目的。 u 因此，在节气门全开之前所有的部分负荷工况都应按经因此，在节气门全开之前所有的部分负荷工况

17、都应按经 济混合气配给。只是在济混合气配给。只是在全负荷工况全负荷工况时，节气门已经全开，时，节气门已经全开， 此时为了获得该工况下的最大功率必须供给功率混合气，此时为了获得该工况下的最大功率必须供给功率混合气， 如图如图3-23-2中的中的C C点。点。 u 从大负荷从大负荷全负荷，混合气的加浓也是逐渐变化的。全负荷，混合气的加浓也是逐渐变化的。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术132021年年7月月9日星期五日星期五 2 2）过渡（非稳定）工况对混合气的要求）过渡（非稳定）工况对混合气的要求

18、汽车运行中过渡工况主要包括冷起动、暖机、加速和减速等汽车运行中过渡工况主要包括冷起动、暖机、加速和减速等4 4种状况，其典型特征就是在种状况，其典型特征就是在 一定时间内，转速和负荷处于非稳定的工作状况，一定时间内，转速和负荷处于非稳定的工作状况， (1) (1) 冷起动：冷起动：冷机起动时，燃料和进气温度均很低，汽油蒸发率很小，雾化不良。为了保证冷机起动时，燃料和进气温度均很低，汽油蒸发率很小，雾化不良。为了保证 冷起动顺利，发动机要求供给很浓的混合气，以保证混合气中有足够的汽油蒸气。一般要求冷起动顺利，发动机要求供给很浓的混合气，以保证混合气中有足够的汽油蒸气。一般要求 A/FA/F达到达

19、到2:12:1，才能保证在气缸内形成足够浓度的可燃混合气。，才能保证在气缸内形成足够浓度的可燃混合气。 (2) (2) 暖机：暖机：冷机起动后气缸开始点火作功，发动机温度逐渐上升，即为暖机。在暧机过程中，冷机起动后气缸开始点火作功，发动机温度逐渐上升，即为暖机。在暧机过程中， 由于温度较低、燃油雾化较差，因此也需要较浓的混合气，而且随着温度增加而逐渐减小，由于温度较低、燃油雾化较差，因此也需要较浓的混合气，而且随着温度增加而逐渐减小， 直至达到正常工作温度。直至达到正常工作温度。 （3 3）加速：）加速：发动机加速是指负荷突然迅速增加的动态过程。发动机加速是指负荷突然迅速增加的动态过程。 “

20、“附壁附壁”现象。现象。 （4 4）减速：）减速：当汽车减速时，进气管壁面汽油蒸发气化，造成混合气过浓，严重时甚至熄火。当汽车减速时，进气管壁面汽油蒸发气化，造成混合气过浓，严重时甚至熄火。 对于发动机燃料供给系统的关键要求是：对于发动机燃料供给系统的关键要求是： 实时、连续、精确地控制混合气实时、连续、精确地控制混合气A/FA/F，以满足发动机在变工况和条件下对混合气的要求。，以满足发动机在变工况和条件下对混合气的要求。 二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术142021年年7月月9日星期五日星期五

21、二、汽油机工作过程对可燃混合气的要求 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术152021年年7月月9日星期五日星期五 定义：喷油正时是指喷油正确的时间定义：喷油正时是指喷油正确的时间 类型：同步喷射、异步喷射。类型：同步喷射、异步喷射。 1.1.同步喷射同步喷射 u 所谓所谓“同步同步”意指喷射频率与曲轴运动状态（或活塞行程）同步，即喷油时刻意指喷射频率与曲轴运动状态（或活塞行程）同步，即喷油时刻 与曲轴位置有严格对应关系，且最终喷油信号由曲轴位置传感器信号触发。与曲轴位置有严格对应关系，且最终喷油信号由曲轴位置传感器信号触发。 u 同步喷

22、射又分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种类型。同步喷射又分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种类型。 三、喷油正时控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术162021年年7月月9日星期五日星期五 （1 1）同时喷射）同时喷射 u 将所有喷油器并联共用一个喷油驱动回将所有喷油器并联共用一个喷油驱动回 路。路。 u 曲轴每转一圈，喷油器同时喷射一次，曲轴每转一圈，喷油器同时喷射一次， 即每工作循环喷油两次。即每工作循环喷油两次。 u 同时喷射方式中所有喷油器同步动作，同时喷射方式中所有喷油器同步动作， 喷油正时与发动机工作循环无关，因此喷

23、油正时与发动机工作循环无关，因此 各缸喷射时刻不可能同时达到最佳，有各缸喷射时刻不可能同时达到最佳，有 可能造成各缸混合气的混合浓度不均匀。可能造成各缸混合气的混合浓度不均匀。 u 对各活塞行程位置不需判定，喷射驱动对各活塞行程位置不需判定，喷射驱动 回路通用性好，系统结构、控制电路和回路通用性好，系统结构、控制电路和 控制软件均较简单，目前基本被淘汰。控制软件均较简单，目前基本被淘汰。 三、喷油正时控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术172021年年7月月9日星期五日星期五 （2 2）分组喷射）分组喷射 u 分组喷射喷油过程分

24、组进行。如分组喷射喷油过程分组进行。如 四缸发动机喷油器分成两组，由四缸发动机喷油器分成两组，由 ECUECU控制交替喷射，每循环喷射一控制交替喷射，每循环喷射一 次或两次。次或两次。 u 其喷油信号也是由曲轴位置传感其喷油信号也是由曲轴位置传感 器信号触发器信号触发 u 分组喷射属于一种过度和简化性分组喷射属于一种过度和简化性 的技术，目前仍然拥有一定的实的技术，目前仍然拥有一定的实 际运用范围际运用范围 三、喷油正时控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术182021年年7月月9日星期五日星期五 （3 3）顺序喷射）顺序喷射 u

25、 顺序喷射（独立喷射）每循环各缸喷油器按照特顺序喷射（独立喷射）每循环各缸喷油器按照特 定的顺序依次独立喷射定的顺序依次独立喷射1 1次。次。 u 各喷油器喷油过程分别由各喷油器喷油过程分别由ECUECU单独控制。控制电路单独控制。控制电路 的特点是驱动回路与气缸数相同。的特点是驱动回路与气缸数相同。 u 顺序喷油控制由顺序喷油控制由曲轴位置传感器曲轴位置传感器提供曲轴转角及提供曲轴转角及 活塞行程位置信号，活塞行程位置信号，ECUECU据此信号准确判定工作气据此信号准确判定工作气 缸位置与活塞行程，发出指令控制驱动电路使相缸位置与活塞行程，发出指令控制驱动电路使相 应的喷油器喷油。应的喷油器

26、喷油。 u 喷射时序与点火顺序顺序喷油可在各缸工作循环喷射时序与点火顺序顺序喷油可在各缸工作循环 的最佳时刻进行，控制精度好，对混合气形成和的最佳时刻进行，控制精度好，对混合气形成和 A/FA/F控制十分有利，可提高发动机各项性能。控制十分有利，可提高发动机各项性能。 三、喷油正时控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术192021年年7月月9日星期五日星期五 2.2.异步喷射异步喷射 喷油正时控制与曲轴运动无任何相关关系，多属临时性的补充供油性质。喷油正时控制与曲轴运动无任何相关关系，多属临时性的补充供油性质。 （1 1）起动时异

27、步喷油正时控制）起动时异步喷油正时控制 u 起动时，为改善起动性能，除同步喷油外，还增加一次异步喷油起动时，为改善起动性能，除同步喷油外，还增加一次异步喷油 u 在起动开关（在起动开关（STASTA）处于接通状态时，）处于接通状态时，ECUECU接收到第一个接收到第一个G G信号后，接收到第一个信号后，接收到第一个 NeNe信号时，开始进行起动时的异步喷射信号时，开始进行起动时的异步喷射 （2 2）加速时异步喷油正时控制）加速时异步喷油正时控制 u 由怠速过渡到起步时，为改善起步加速性能，由怠速过渡到起步时，为改善起步加速性能，ECUECU接受到接受到IDLIDL信号从接通到断开信号从接通到断

28、开 时，增加一次固定量的喷油时，增加一次固定量的喷油 u （有些发动机）（有些发动机）ECUECU接受到接受到IDLIDL信号从接通到断开后，检测到第一个信号从接通到断开后，检测到第一个NeNe信号时，信号时， 增加一次固定量的喷油增加一次固定量的喷油 u （有些发动机）当节气门突然开启或进气量突然增加时（急加速），增加喷油（有些发动机）当节气门突然开启或进气量突然增加时（急加速），增加喷油 三、喷油正时控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术202021年年7月月9日星期五日星期五 u 当发动机工况和喷油当发动机工况和喷油 系统结

29、构确定后，每系统结构确定后，每 循环喷油量取决于由循环喷油量取决于由 ECUECU控制的喷油器工控制的喷油器工 作（喷射）持续时间。作（喷射）持续时间。 u 由于由于ECUECU发出的控制发出的控制 喷油持续时间的指令喷油持续时间的指令 是脉冲型信号，该脉是脉冲型信号，该脉 冲的工作宽度（简称冲的工作宽度（简称 “喷油脉宽喷油脉宽”）就决）就决 定了喷油持续时间。定了喷油持续时间。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术212021年年7月月9日星期五日星期五 1.1. 起动时的同步喷油量控制起动时的同步喷油量控制 组成

30、：基本喷油时间组成：基本喷油时间+ +进气温度修正进气温度修正+ +电压修正电压修正 （1 1）起动时的基本喷油时间）起动时的基本喷油时间 起动时的基本喷油时间由起动时的基本喷油时间由ECUECU内存的冷却液温度内存的冷却液温度 喷油时间曲线确定喷油时间曲线确定 控制信号主要有：控制信号主要有： u 点火开关点火开关STASTA挡挡 u THWTHW信号信号 u 转速低于规定值转速低于规定值 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术222021年年7月月9日星期五日星期五 1.1. 起动时的同步喷油量控制起动时的同步喷油量

31、控制 （2 2）进气温度修正）进气温度修正 u 根据根据THATHA信号修正喷油时间（信号修正喷油时间（TATA）延长或缩短，起动时进气温度低时延长，延长或缩短，起动时进气温度低时延长， 进气温度高时缩短进气温度高时缩短 （3 3）电压修正）电压修正 u 实际喷油时刻晚于实际喷油时刻晚于ECUECU发出喷油指令时刻，会使喷油量不足发出喷油指令时刻，会使喷油量不足 u 蓄电池电压越低，喷油滞后时间越长，电压修正喷油时间（蓄电池电压越低，喷油滞后时间越长，电压修正喷油时间（TBTB）越长）越长 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子

32、控制技术232021年年7月月9日星期五日星期五 2.2.起动后的同步喷油量控制起动后的同步喷油量控制 组成：组成：基本喷油量基本喷油量+ +修正喷油量修正喷油量 （1 1）起动后的基本喷油量）起动后的基本喷油量 1 1）D D型型EFIEFI中中 u 起动后基本喷油时间由起动后基本喷油时间由ECUECU内存的基本喷油时间三内存的基本喷油时间三 维图维图( (三元三元MAPMAP图图) )确定确定 u 控制信号：控制信号：NeNe信号（转速）和信号（转速）和PIMPIM信号（进气管压信号（进气管压 力）力） 2 2）L L型型EFIEFI中中 u 起动后基本喷油时间由起动后基本喷油时间由ECU

33、ECU内存的实现既定空燃比内存的实现既定空燃比 （理论空燃比（理论空燃比14.7:1 14.7:1 ）所需的喷射时间确定）所需的喷射时间确定 u 控制信号：控制信号：NeNe信号（转速）和信号（转速）和VsVs信号（空气流量计）信号（空气流量计） 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术242021年年7月月9日星期五日星期五 （2 2）起动后的修正喷油量）起动后的修正喷油量 1) 1) 冷起动后加浓修正。冷起动后加浓修正。低温导致的低温导致的 汽油雾化不良和附壁现象的存在，会汽油雾化不良和附壁现象的存在，会 造成实际混合

34、气造成实际混合气A/FA/F较大。必须在基较大。必须在基 于理想于理想A/FA/F配给的基础上增加喷油量。配给的基础上增加喷油量。 ECUECU对冷起动后加浓修正按以下程序对冷起动后加浓修正按以下程序 处理：处理： 根据发动机工作温度确定起动后根据发动机工作温度确定起动后 加浓修正系数的初始值；加浓修正系数的初始值； 发动机完成爆发后，每隔一定时发动机完成爆发后，每隔一定时 间，对起动后燃油加浓修正系数进行间，对起动后燃油加浓修正系数进行 衰减。衰减。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术252021年年7月月9日星期

35、五日星期五 2)2)暖机燃油加浓修正暖机燃油加浓修正 u 冷车起动后即进入暖机阶段。暖机时加浓冷车起动后即进入暖机阶段。暖机时加浓 修正的目的是补偿冷态时汽油气化不足而修正的目的是补偿冷态时汽油气化不足而 导致的实际供油数量的不足，如图导致的实际供油数量的不足，如图3-123-12所所 示，发动机启动运转之后，机件温度和冷示，发动机启动运转之后，机件温度和冷 却液温度会不断上升，修正系数随发动机却液温度会不断上升，修正系数随发动机 工作温度的上升而逐渐衰减。工作温度的上升而逐渐衰减。 u 起动后燃油加浓修正与暖机加浓修正同起动后燃油加浓修正与暖机加浓修正同 时开始。不同之处在于：起动后燃油加浓

36、时开始。不同之处在于：起动后燃油加浓 修正在发动机完成爆发后数十秒内即告结修正在发动机完成爆发后数十秒内即告结 束，束，而暖机加浓修正过程将一直持续到冷而暖机加浓修正过程将一直持续到冷 却液温度达到规定值为止却液温度达到规定值为止。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术262021年年7月月9日星期五日星期五 3 3）高温起动燃油加浓修正）高温起动燃油加浓修正 u 夏天汽车长时间高速行驶之后熄火后的夏天汽车长时间高速行驶之后熄火后的10301030分钟内再起动，分钟内再起动， 一般应进行高温燃油加浓修正。一般应进行高温

37、燃油加浓修正。 u 汽车高速行驶时，由于风冷作用，汽油温度通常不会太高（约汽车高速行驶时，由于风冷作用，汽油温度通常不会太高（约 5050）。如此时熄火发动机将成为热源，使燃油总管和喷油器）。如此时熄火发动机将成为热源，使燃油总管和喷油器 内的温度上升至内的温度上升至8010080100，出现，出现沸腾现象沸腾现象产生产生汽油蒸气汽油蒸气，致使，致使 喷油器喷射工作过程中的实际燃油喷射量较计算值减少，造成喷油器喷射工作过程中的实际燃油喷射量较计算值减少，造成 A/FA/F值偏大。为此而采用高温起动燃油加浓修正措施，一般当发值偏大。为此而采用高温起动燃油加浓修正措施，一般当发 动机工作温度上升到

38、某一设定值（如动机工作温度上升到某一设定值（如100100）以上时才进行，修）以上时才进行，修 正值范围与变化规律如图正值范围与变化规律如图3-133-13所示。所示。 u 有的发动机在进行高温起动燃油加浓修正时，不是检测有的发动机在进行高温起动燃油加浓修正时，不是检测发动机发动机 工作温度工作温度信号，而是直接检测燃油总管内的信号，而是直接检测燃油总管内的汽油温度传感器汽油温度传感器发发 出的汽油温度信号，再根据其值确定高温燃油加浓修正的范围出的汽油温度信号，再根据其值确定高温燃油加浓修正的范围 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术

39、车辆电子控制技术272021年年7月月9日星期五日星期五 4)4)加速燃油修正加速燃油修正 u燃料附壁效应燃料附壁效应：进气系统压力越高或附着部：进气系统压力越高或附着部 位表面的温度越低，附壁燃油汽化速度越慢，位表面的温度越低，附壁燃油汽化速度越慢， 附壁燃料数量越多。附壁燃料数量越多。 u加速时节气门突然开大，进气系统压力骤增，加速时节气门突然开大，进气系统压力骤增， 附壁燃油数量增加，造成实际供给燃油量相对附壁燃油数量增加，造成实际供给燃油量相对 不足，致使实际不足，致使实际A/FA/F大于目标值。大于目标值。 u考虑压力与温度的共同影响，燃油修正系数考虑压力与温度的共同影响，燃油修正系

40、数 F FACAC应由两部分组成，即：应由两部分组成，即： F FACAC=F=FDL1DL1F FTH1 TH1 式中：式中：F FDL1DL1 负荷变化率修正系数；负荷变化率修正系数； F FTH1TH1 冷却液温度修正系数冷却液温度修正系数 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术282021年年7月月9日星期五日星期五 5 5）减速燃油修正）减速燃油修正 u 减速时节气门开度减小，进气系统压力降减速时节气门开度减小，进气系统压力降 低，低，附壁汽油加速汽化附壁汽油加速汽化，因此与加速工况，因此与加速工况 恰恰相反，

41、这时混合气的浓度显然会变稀。恰恰相反，这时混合气的浓度显然会变稀。 u 同样考虑进气系统压力与发动机工作温度同样考虑进气系统压力与发动机工作温度 的影响，减速燃油修正系数的影响，减速燃油修正系数F FDCDC应为：应为： u F FDCDC= -F= -FDL2DL2F FTH2TH2 u F FDL2DL2 发动机负荷率变化的修正系数；发动机负荷率变化的修正系数； F FTH2TH2 冷却液温度修正系数。冷却液温度修正系数。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术292021年年7月月9日星期五日星期五 6) 6) 急

42、加速时异步喷射急加速时异步喷射 u 上述是同步喷射模式的燃油供应量修上述是同步喷射模式的燃油供应量修 正。但急加速工况突然增大的负荷使正。但急加速工况突然增大的负荷使 燃油供给产生滞后现象。为确保急加燃油供给产生滞后现象。为确保急加 速工况发动机反应灵敏，过度迅捷，速工况发动机反应灵敏，过度迅捷， 须实施须实施临时性异步燃油增量喷射临时性异步燃油增量喷射。 u 从图从图3-183-18可以看出急加速时节气门开可以看出急加速时节气门开 度、吸入空气质量与活塞行程的对应度、吸入空气质量与活塞行程的对应 关系。图中关系。图中G Ga1a1为加速初始时测定的空为加速初始时测定的空 气质量流量，气质量流

43、量，T TA A为依据目标为依据目标A/FA/F和和 G Ga1a1 确定的同步喷射脉宽。确定的同步喷射脉宽。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术302021年年7月月9日星期五日星期五 u 异步喷射量的是根据发动机的节气门异步喷射量的是根据发动机的节气门 开度变化率的来确定。开度变化率的来确定。 u 假设节气门初始开度用假设节气门初始开度用THA表示，以表示，以 10-20ms内的内的THA变化量变化量THA为依据，为依据， 确定异步喷射量。确定异步喷射量。 u 如图如图3-19所示，节气门开度变化量所示，节气门开

44、度变化量 THA越大，吸入的空气质量增量越越大，吸入的空气质量增量越 大，所需的异步喷射油量也就越大。大，所需的异步喷射油量也就越大。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术312021年年7月月9日星期五日星期五 7 7）大负荷、高转速稳定工况燃油）大负荷、高转速稳定工况燃油 增量修正增量修正 u 当汽车在大负荷、高速度行驶时，当汽车在大负荷、高速度行驶时， 应追求发动机的动力性。应追求发动机的动力性。 u 控制系统应根据负荷与转速信号，控制系统应根据负荷与转速信号， 将将A/FA/F控制中心设定在与扭矩峰值相控制中心

45、设定在与扭矩峰值相 对应的对应的12.512.5处，并实施时开环控制，处，并实施时开环控制， 以提高发动机动力性。以提高发动机动力性。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术322021年年7月月9日星期五日星期五 8 8）空然比（）空然比（A/FA/F）反馈控制修正）反馈控制修正 u 为充分利用三元催化反应器净化排气，为充分利用三元催化反应器净化排气， 必须将混合气必须将混合气A/FA/F控制在理论值附近，控制在理论值附近， 才能使才能使COCO、HCHC的氧化作用与的氧化作用与NOxNOx的还的还 原作用同时、有效地

46、进行。原作用同时、有效地进行。 u 为此须提高为此须提高A/FA/F的控制精度，使其尽的控制精度，使其尽 可能收敛于以理论值（可能收敛于以理论值（14.714.7）为中心）为中心 的非常狭窄的理想状态范围内，以获的非常狭窄的理想状态范围内，以获 得催化反应器的最佳净化效果。得催化反应器的最佳净化效果。 u 必须借助氧传感器进行反馈控制，才必须借助氧传感器进行反馈控制，才 能达到此目的。能达到此目的。 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术332021年年7月月9日星期五日星期五 u EFI系统利用氧传感器输出信号电压在系

47、统利用氧传感器输出信号电压在 A/F =14.7时发生临界跃变的特征，将其时发生临界跃变的特征，将其 与基准电压（与基准电压（4.5V）进行比较，即可判）进行比较，即可判 定适时混合气定适时混合气A/F值并以此进行反馈控制。值并以此进行反馈控制。 u 如果氧传感器输出信号电压大于基准电如果氧传感器输出信号电压大于基准电 压，则判定压，则判定A/F过小，进而减小喷油脉宽；过小，进而减小喷油脉宽； u 反之则增大喷油脉宽。反之则增大喷油脉宽。 u A/F反馈控制的实质就是通过氧传感器信反馈控制的实质就是通过氧传感器信 号使号使A/F回归理论值的控制。回归理论值的控制。 u 闭环控制系统反馈控制过程

48、需经过一定闭环控制系统反馈控制过程需经过一定 时间，才能使时间，才能使A/F稳定收敛于理论值附近。稳定收敛于理论值附近。 该时间段包括混合气从进入气缸直至废该时间段包括混合气从进入气缸直至废 气到达氧传感器，以及氧传感器的响应气到达氧传感器，以及氧传感器的响应 时间等时间等 四、喷油量控制原理 第1课 汽油机供油控制的基本原理 第二章 汽油机 供油控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术342021年年7月月9日星期五日星期五 反馈控制的实施条件：通常在下述的情况中，反馈控制将自动解除：反馈控制的实施条件：通常在下述的情况中，反馈控制将自动解除： 发动机起动与暧机时；发动机起动与暧机时； 起动后燃油增量修正（加浓）时；起动后燃油增量修正（加浓）时； 节气门全开（大负荷、高转速）时；节气门全开（大负荷、高转速）时； 发动机处于非稳定工况（加、减速）时；发动机处于非稳定工况（加、减速）时； 燃油中断停供油时；燃油中断停供油时； 氧传感器检测的氧传感器检测的A/FA/F信号过小且持续时间大于规定值（如信号过小且持续时间大于规定值（如1010秒以上）时；秒以上）时； 氧传感器检测的氧传感器检测的A/FA/F信号过大且持续时间大于规定值（如信号过大